Общая характеристика метода ядерных фотоэмульсий

Суть метод ядерных фотографических эмульсий заключается в следующем. Заряженная частица, проходя через фотоэмульсию, активирует на своем пути кристаллы галоида серебра и делает их способными к проявлению. После специальной обработки эмульсионных слоев в них появляются следы частиц в виде цепочки проявленных зерен, хорошо видных под микроскопом. Значительную роль в развитии этой методики сыграли советские ученые физики Л.В. Мысовский, А.П. Жданов, а также С. Пауэл, Д. Перкинс, П. Фаулер.

Толстослойные ядерные фотографические эмульсии отличаются от эмульсий, используемых в обычной фотографии, толщиной эмульсионного слоя, концентрацией галоидного серебра и желатины. Слои ядерных эмульсий в 10 – 100 раз толще, а содержание галоидного серебра в них на порядок больше обычного. Галоидное серебро (в основном бромистое) находится в эмульсии в виде микрокристаллов, размеры которых колеблются от 0.03 до 0.6 мкм. Так, средние размеры микрокристаллов в эмульсии Кодак NT-4 – 0.4 мкм, НИКФИ-Р – 0.28 мкм, Ильфорд-G5 – 0.27 мкм. В состав эмульсии кроме галоидного серебра входят желатин, пластифактор, вода. Желатин и пластифактор содержат водород углерод, кислород, азот, серу. Пластифактор (обычно глицерин) используется для уменьшения хрупкости эмульсии. Концентрация элементов в граммах на грамм эмульсии приведена в таблице 1.

Таблица 1. элементный состав ядерных эмульсий

Средняя плотность эмульсии составляет порядка 3.5 – 4 г/см³, при остаточной влажности.%порядка 2.5 Ядерные фотографические эмульсии используются для регистрации и анализа следов заряженных частиц практически любой энергии [3]. По измерениям характеристик этих следов можно идентифицировать частицу и определить ее кинематические характеристики. Далее в работе методы идентификации будут рассмотрены подробнее. Время чувствительности ядерных эмульсий практически определяется временем их экспозиции, которое может быть порядка нескольких недель. В течение этого времени ядерная эмульсия регистрирует все заряженные частицы, проходящие через нее. Благодаря высокому пространственному разрешению (до 0.5 мкм) фотометод с успехом применяется для определения углов разлета частиц и ядер, образующихся в результате ядерного взаимодействия. По точности измерения малых углов метод ядерных эмульсий не имеет себе равных (до 10^-5 рад) [11]. При проведении экспериментов на ускорителях фотометод не требует большой затраты времени работы ускорителя. Расходы на аппаратуру также относительно малы. Среди многочисленных достоинств метода, однако, имеется и ряд недостатков.

Сложность состава вещества фотоэмульсии не позволяет однозначно ответить на вопрос, с каким ядром произошло взаимодействие налетающей частицы. Его устраняют введением дополнительных элементов и введением критериев отбора обрабатываемых событий. Существенным недостатком является невысокая скорость обработки облачений. И как следствие необходимость длительного времени для набора статистики. Однако, как правило, это компенсируется получаемым результатом. Тем самым, позволяя проводить планирование электронных экспериментов.

9.1.2. Применение метода ядерных фотоэмульсий к исследованию реакций фрагментации в релятивистских ядрах ⁹Be, идущих через образование промежуточного ядра ⁸Be

Возможность использования методики ядерных фотоэмульсий для идентификации ⁸Be обоснована в работе [7]. В указанной работе рассматривается реакция фрагментации ядра ¹⁰B при энергии 1 А ГэВ. Оценка доли канала ¹⁰®B⁸a2®Be составляла.%3±18 Получены экспериментальные подтверждения предположений [7].

Энергия связи для ядра ¹⁰B относительно 2 альфа частиц и дейтрона составляет - 5.9 МэВ. Энергия связи для ядра ⁹Be относительно нейтрона и 2 альфа частиц составляет – 1.6 МэВ. Тем самым, предполагается возможным наблюдение канала фрагментации ⁹®Be⁸a2®Be при энергиях на нуклон порядка тех, что использовались в работе [7].

Date: 2015-05-18; view: 1181; Нарушение авторских прав